Full transcript
0:00حسناً . حسناً ، عنوان
0:02هذا الحديث هو " إكسودس
0:03والترتيب الثالث " . مم ،
0:06وسأخبركم بما يعنيه
0:08ذلك بعد قليل . لكن
0:09أولاً ، أود التحدث عما
0:11كنا نقوم به ولا يتعلق
0:13بمشروع " إكسودس " . لقد
0:15كنا مشغولين للغاية .
0:16تيم ، كما ذكرت ، كنا
0:18نعمل على إزالة الغبار
0:20على سطح القمر . هذا أمر
0:22نعمل عليه منذ 25 عاماً
0:24في وكالة ناسا . لقد
0:25قمنا للتو بتشغيل
0:26دروعنا
0:27الكهروديناميكية
0:28للغبار ( EDS ) على سطح
0:30القمر في مارس من هذا
0:31العام على مركبة
0:32الهبوط " فايرفلاي " ،
0:34كجزء من مهمة " بلو جوست
0:35" . يمكنكم رؤية أننا
0:37نستطيع تنظيف الزجاج
0:38وأسطح المشعات
0:39الحرارية من الغبار
0:40على سطح القمر ، وهو
0:41أمر مثير للغاية .
0:43بالإضافة إلى ذلك ، نحن
0:44نعمل على إعادة البشر
0:46إلى القمر والمريخ .
0:47لذا ، كان ذلك يشغلني
0:48كثيراً جداً . لكن فريق
0:51" إكسودس " كان يعمل على
0:53تقنيات أخرى وليس فقط
0:55الدفع بدون وقود .
0:58>> حسناً .
0:59>> إذن ، كان فريق " إكسودس "
1:01مشغولاً . لقد واصلنا
1:03التطوير والتجارب على
1:05فئة جديدة من المحركات
1:07. سيتحدث درو عن ذلك
1:08بمزيد من التفصيل .
1:10هناك تحقق تجريبي
1:11مستمر لقوة " إكسودس " من
1:13قبل جهات أخرى . هذه
1:14نقطة كبيرة . تيم ، كما
1:16تعلم ، منذ آخر حديث
1:17لنا ، تمكنا من إجراء
1:19تجربة تأثير " إكسودس "
1:20في غرف مفرغة أخرى ،
1:21لذا فهي ليست مشكلة في
1:23إعداد الاختبار . لقد
1:24تم التحقق منها في
1:26مختبرات أخرى من قبل
1:27مجموعات أخرى ، وهو أمر
1:29ضروري للغاية . بل كانت
1:31هناك نماذج اختبار لـ "
1:32إكسودس " تم بناؤها
1:34وتطويرها واختبارها
1:36في مواقع أخرى . هذه هي
1:38الطريقة التي نحول بها
1:39هذه النظرية إلى
1:41ممارسة في العالم
1:42الحقيقي ، وهي أن يقوم
1:44باحثون آخرون
1:45بتصميمها واختبارها
1:46وبنائها في غرفهم
1:48ومرافقهم الخاصة ، وقد
1:49بدأ ذلك بالفعل وهو
1:51أمر رائع . هذه أخبار
1:52جيدة حقاً لنا بالنسبة
1:54لمشروع " إكسودس " . كنا
1:56نعلم أنها ستنجح ، لذا
1:58لسنا متفاجئين للغاية
1:59بذلك ، لكن من المثير
2:01رؤية هذا يحدث فعلياً
2:02خلال العام الماضي أو
2:04نحو ذلك . لقد كان ذلك
2:06رائعاً . حسناً ، دائماً
2:09ما نتلقى هذا السؤال :
2:11من أين تأتي القوة ،
2:13أليس كذلك ؟ إن قوة
2:14الضغط الكهروستاتيكي
2:16الكلاسيكية وقوة
2:17التباعد ، التي نسميها
2:19القوة الإلهية ( تباين
2:20المجال الكهربائي ) ، لا
2:22تفسر بشكل كافٍ توليد
2:24هذه القوى . أنت تعلم ،
2:25أنها مستمدة من قانون
2:27حفظ الطاقة في النطاق
2:29الكلاسيكي ، لكنها لا
2:30توضح حقاً مصدر هذه
2:32القوى . لذا ، سنحاول
2:33اليوم معالجة ذلك .
2:35حسناً . إذن ، ماذا نعرف
2:37؟ نحن نعلم بالتأكيد
2:39أننا نتعامل مع تأثير
2:40ميكانيكا الكم . نعلم
2:41ذلك من الضرورة
2:43التجريبية لثابت
2:44البناء الدقيق ، وهو
2:46متغير ميكانيكي كمي
2:47بحت . نحن نعلم أننا ضمن
2:49حدود الطاقة المنخفضة
2:51لميكانيكا الكم . نحن
2:53لا نقوم بشطر الذرات .
2:54نحن لا نولد طاقات
2:56عالية جداً . نحن لا
2:57نفعل أي شيء في حدود
2:59الطاقة العالية . هذه
3:00مواد اختبار وفولتيات
3:02يمكن للناس الوصول
3:04إليها بشكل شائع . نحن
3:07نؤمن حقاً أن هذه
3:08الظاهرة يمكن ويجب
3:09تفسيرها ضمن الفيزياء
3:11المعروفة . لا نعتقد أن
3:13هناك حاجة لابتكار شيء
3:15جديد . وأعتقد أن هذه
3:17نقطة مهمة للغاية . لذا
3:19، عادة ما يحدث أن يأتي
3:21الناس إلي أو يرسلون
3:23لي أبحاثاً قاموا بها .
3:26وفي تسع من أصل عشر
3:27مرات يكون الأمر
3:29جديداً تماماً ،
3:30وثورياً تماماً ،
3:31وشيئاً جنونياً
3:32وخارجاً عن المألوف .
3:34وأنا أحب الحصول على
3:35ذلك . لن أكذب بشأن ذلك .
3:37أنا أحب حقاً الحصول
3:39على ذلك . لكنني في
3:40الحقيقة لا أملك
3:41القدرة الكافية للبدء
3:42من هناك . لذا ، ما كنت
3:44آمله هو أن يحاول
3:45فيزيائي ما مساعدتي في
3:46تفسير هذا بالفيزياء
3:48المعروفة ، لأنني
3:49أعتقد أننا نمتلك
3:50الأدوات اللازمة لذلك
3:52بالفعل . لا أعتقد أنه
3:53من الضروري إعادة
3:54اختراع الفيزياء
3:56بأكملها ، خاصة ما تم
3:57التوصل إليه في
3:58المائتي عام الماضية ،
4:00والبدء من الصفر . لا
4:01أعتقد أن ذلك ضروري .
4:04لذا ، بينما نمضي قدماً
4:06، نريد أن نضع في
4:07اعتبارنا أننا نحاول
4:09البقاء ضمن حدود
4:11الفيزياء المعروفة ،
4:12وهذا مهم لأن العديد
4:14من الباحثين البارزين
4:16عملوا على هذا لعدة
4:18عقود بل وقرون . ماذا
4:20أيضاً ؟ من أين نبدأ ؟
4:22نحن نعلم أن القوة
4:23أساسية ، وهذا أمر مهم .
4:25يجب أن تكون قادرة على
4:26التأثير على الجسيمات
4:27الفردية وليس فقط
4:28الجسيمات الكبيرة أو
4:29أنظمة الجسيمات
4:30الكبيرة . قوة الضغط
4:32الكهروستاتيكي على
4:33جسيم واحد بغض النظر
4:34عن إشارته أو قربه من
4:35جسيم آخر . لذا يجب أن
4:37نكون قادرين على رؤية
4:38هذا على الجسيمات
4:38الفردية فقط . نحن لسنا
4:40بحاجة إلى هياكل
4:41عملاقة لرؤية هذا . يجب
4:43أن يؤثر هذا على كل
4:44جسيم . نحن نعلم أن
4:46قانون كولوم يجب أن
4:47يسود ، لكن من الممكن
4:48تماماً أن يلعب مصطلح
4:50من رتبة أعلى وأضعف
4:51بكثير دوراً في القوى
4:53التي نلاحظها . لذا
4:54عندما نبدأ بالتفكير
4:56في مصطلحات أضعف من
4:58رتبة أعلى ، فإن ذلك
4:59يقودنا مباشرة إلى
5:01نظرية الاضطراب ، التي
5:02استُخدمت لوصف تفاعل
5:04قانون كولوم بين
5:05جسيمين حتى الرتبة
5:07الثانية . إذًا ، هنا
5:09سنبدأ . للقيام بذلك ،
5:11نحتاج إلى الديناميكا
5:13الكهربائية الكمية .
5:14علينا الحديث عن
5:15الديناميكا
5:16الكهربائية الكمية ( QED )
5:17، وأعتذر للجمهور
5:18بأسره عن الخوض فيها .
5:20إنه ليس موضوعًا يود
5:22الناس سماعه ، لكنه
5:23ربما شر لا بد منه
5:25وعلينا التطرق إليه .
5:27وسنشرح السبب وراء ذلك
5:29. حسنًا ، نظرية
5:30الاضطراب ، هذه هي
5:31الطريقة التي تعمل بها
5:33نوعًا ما . بشكل أساسي ،
5:35بعض نظريات الاضطراب
5:37تكون من رتب ألفا . ألفا
5:39هي ثابت البناء الدقيق
5:41. إنه هذا الرقم الغريب
5:42في الطبيعة . إنه واحد
5:44على 137 ، وهو رقم يظهر
5:46باستمرار . لا تسألوني
5:47من أين يأتي . لن أخبر
5:49أحدًا بذلك . أنا أعرف
5:50من أين يأتي . لكن بما
5:52أننا رأينا ذلك في
5:53تجاربنا ، نعتقد أننا
5:55نتعامل مع نظرية
5:56اضطراب . في الأساس ،
5:58تبدأ بنظام طاقة غير
6:00مضطرب . تُجري تغييرًا
6:01بسيطًا عليه في
6:02ميكانيكا الكم ، ثم ترى
6:03ما هي الطاقة الجديدة .
6:04تكتشف الحالات
6:05الجديدة ، ثم تبدأ
6:06مجددًا بالرتبة
6:07الثانية ، ثم الثالثة ،
6:09وصولًا للرابعة . تم
6:10القيام بذلك لطاقات
6:11بور في ذرة الهيدروجين
6:13. يمكنك رؤية رتب طاقة
6:15مختلفة بناءً على ما
6:16إذا كانت هي طاقة بور
6:18الفعلية ، أو ثابت
6:19البناء الدقيق ، أو
6:21إزاحة لام ، أو
6:22الانشطار فائق الدقة ،
6:24إلخ . هناك العديد من
6:26الأمثلة على ذلك في
6:27ميكانيكا الكم ، وتعد
6:29نظرية الاضطراب على
6:31الأرجح أعظم اكتشاف في
6:33ميكانيكا الكم ؛ فكل
6:35الاكتشافات العظيمة
6:36نتجت عنها ، وهو أمر
6:38مثير للغاية . لكن قبل
6:41أن نصل إلى ذلك ،
6:43سنريكم من أين نبدأ .
6:47وأعتقد أن هذا مهم لأن
6:49هناك قوى أخرى تنشأ من
6:51حيث نبدأ ، أي من
6:52خلفيتنا . ما هي هذه
6:54الخلفية ؟ الخلفية
6:56التي نتواجد فيها
6:57جميعًا ونبدأ منها هي
6:59خلفية تقلبات الفراغ
7:01الكمي اللانهائية .
7:02إذًا ، ما هي تقلبات
7:04الفراغ هذه بحق الجحيم
7:06؟ نحن نعيش أساسًا في
7:07بحر من هذه الطاقة
7:09اللانهائية التي
7:10تُسمى تقلبات الفراغ
7:11الكمي . والطاقات محددة
7:13فقط بواسطة ثابت بلانك
7:15مضروبًا في أوميغا .
7:17لست مضطرًا لمعرفة كل
7:19هذا ، لكنني أتركه هنا
7:21للمستخدمين حتى
7:22يتمكنوا من قراءته
7:24لاحقًا وملء جميع
7:25الأجزاء .
7:27>> ما أريد حقًا إيصاله
7:29هو المفاهيم .
7:30الرياضيات لا تهم .
7:32المفاهيم هي ما يهم .
7:34بالنسبة لشيء بسيط ،
7:35ليس بسيطاً تماماً ،
7:37ولكن لشيء معروف مثل
7:39تأثير كازمير ، كيف
7:40يعمل هذا التأثير ؟
7:42حسناً ، ما تفعله حقاً
7:44هو أن لديك هذه
7:45التقلبات في ثلاثة
7:46أبعاد وتقوم بتقييدها
7:48في أحد تلك الأبعاد
7:50الثلاثة .
7:50>> إذاً ، هذه قيم K هي في
7:52الأساس أعداد موجية .
7:55أم ، هي في الأساس لها
7:56وحدات مقلوب الطول .
7:58وهذا هو ما نستخدمه
8:00لتوصيف الطاقات . نقوم
8:01بذلك باستخدام مقلوب
8:03الطول . بنفس الطريقة
8:04التي نستخدم بها
8:05التردد للتعامل مع
8:07الصوت . نحن لا نستخدم
8:08النطاق الزمني للحديث
8:09عن الصوت ؛ بل نستخدم
8:10التردد ، وهو مقلوب
8:11الزمن . نفس الشيء مع K :
8:13إنه مقلوب المسافة ،
8:14لذا لدينا مسافة وزمن .
8:16لدينا واحد على الطول ،
8:18وهو عددنا K. يجعل
8:19الأمور سهلة جداً
8:20للفيزيائيين ؛ فلا
8:22نضطر للتعامل مع
8:23المسافة العكسية .
8:24يمكننا ببساطة كتابة
8:26واستخدام K مباشرة . لكن
8:28كل ما نفعله هنا ، في
8:30كازمير ، هو أننا نأخذ
8:32هذا التكامل ، نحول هذه
8:34الطاقة إلى تكامل ،
8:36ونكاملها على الفضاء
8:38بأكمله . يمكننا فعل
8:39ذلك في المحورين x و y
8:40اللذين يعتبران
8:41متصلين . لكن إذا كان
8:43لدينا لوحات مسطحة في
8:44اتجاه z ، فإننا نقيدها .
8:46ونحن نعرف كيفية
8:47القيام بذلك من
8:48ميكانيكا الكم . نحن
8:49فقط نضع متسلسلة توسع .
8:53وعندما نفعل ذلك ، نحصل
8:54على فرق في الطاقة بين
8:56الحالة غير المقيدة
8:58والحالة المقيدة . إذاً
9:00العملية هنا هي إيجاد
9:01ماهية ذلك التغير في
9:03الطاقة عند القيام
9:04بذلك . خذ مشتقتها
9:06وستحصل على القوة . بوم .
9:08إذاً عمليتك في الواقع
9:09بهذه البساطة . اكتشف
9:11ما هي طاقتك الخلفية .
9:13قم بإجراء تعديل بسيط
9:14عليها . اطرحهما من
9:15بعضهما . هكذا تحصل على
9:17قوتك . هكذا فعلها
9:19كازمير . الآن كازمير
9:21يطرح حالات من الفراغ .
9:24إذًا هو يقيد عدد
9:25الحالات الفعلية في
9:27الفراغ . نحن لن نفعل
9:29ذلك . نحن سنضيف حالات .
9:31لذا سأريكم ما سنفعله .
9:33إذاً نظرية الاضطراب ،
9:38كيف نستخدمها في
9:39حالتنا ؟ حسناً ، سأبدأ
9:41من أبسط حالة يمكننا
9:43التفكير فيها . وهي
9:45الحالة التي يكون
9:47لدينا فيها شحنتان
9:49إلكتروستاتيكيتان Q1 و
9:51Q2 على مسافة R1 و R2 من
9:53المصدر . والآن ، للقيام
9:58بذلك ، عندما نبدأ
9:59بإضافة الشحنات ،
10:00يتعين علينا إضافتها
10:02إلى خلفية ... هذا هو
10:04الجزء الصعب ، الجزء
10:05الصعب في قوله . الجزء
10:07الصعب هو أنها تقع في
10:08خلفية تقلبات الفراغ
10:10الكمي هذه ، هذه
10:11الحالات . إذن ، نحن
10:12نبدأ من الصفر ، لكن
10:13الحالات ليست في
10:15الواقع عند طاقة صفر ؛
10:16بل هناك بعض الطاقة
10:18فوق ذلك . لذا ، بدلاً من
10:20استخدام هاميلتوني
10:21والحصول على معادلات ،
10:23معادلات الحركة هي ما
10:24تفعله في الميكانيكا
10:26الكلاسيكية . أنت تبدأ
10:28بهاميلتوني وتعمل على
10:29الحالات لاستخراج
10:30الطاقة منها . وهذا ما
10:32نبحث عنه . نحن نبحث عن
10:34حالة الطاقة الأدنى .
10:35وحالة الطاقة الأولى
10:37التي سأعرضها بعد
10:38دقيقة ليس لها أي
10:39نتيجة . إنها لا تغير أي
10:41شيء . لكن إذا أخذت
10:42هاتين الشحنتين
10:43ووضعتهما في الفراغ ،
10:44كيف تتغير حالة الطاقة
10:46تلك ؟ بمجرد القيام
10:48بهذا الشيء البسيط ،
10:49أجلب جسيمين ، أقوم
10:51بإحضارهما . كيف يغير
10:53ذلك حالة طاقة الكون ؟
10:55ثم نجمع كل ذلك معاً .
10:57ونرى ما ستحصل عليه .
10:58حسناً ، لقد فعل الناس
11:00هذا . لذا ، ما سأستعرضه
11:01هو هذه الرياضيات
11:03المريعة ، لكنني لن
11:04أخوض فيها بالتفصيل
11:05لأوضح لكم كيف يمكنكم
11:07استخدام نظرية
11:08الاضطراب من الدرجة
11:09الثانية للوصول إلى
11:11قانون كولوم ، وهو ما
11:12يعرفه الجميع . إذن ،
11:14لدينا هذان المصطلحان
11:15بشكل أساسي . تغيرنا في
11:17الطاقة سيكون هذا
11:18المصطلح من الدرجة
11:19الأولى . الآن ،
11:20ميكانيكا الكم هذه
11:21غريبة بعض الشيء . عليك
11:23قراءتها من اليمين إلى
11:24اليسار ، لكنك تبدأ من
11:25حالة الصفر . تضيف
11:26مصطلح الاقتران الخاص
11:27بك ، ثم تنتهي بحالة
11:28الصفر . تحسب مقدار
11:30تغير الطاقة هذا . أوه .
11:31ثم لديك مصطلح من
11:33الدرجة الثانية . تقوم
11:34بذلك مرة أخرى ، ولكن
11:35هذه المرة تدرج بعض
11:36الحالات الإضافية .
11:37وسأوضح لك ما هو ذلك
11:39بعد ثانية . لذا ، ما
11:40يتعين علينا القيام به
11:42هو تعريف الاقتران . H0
11:44هو الشحنات الحرة
11:46الشحنات الحرة في
11:47النظام أو المجالات
11:49الحرة في النظام . في
11:50هذه الحالة ، ستكون هي
11:52المجالات الحرة وهي في
11:53الأساس الحالة
11:54الأرضية للكون . الآن
11:56نضيف شحنتين . وكيف
11:57تتفاعل هاتان
11:58الشحنتان مع ذلك ؟
12:00حسناً ، إنهما
12:01تتفاعلان من خلال هذا
12:02الاقتران AJ . A هو جهد
12:04المتجه الرباعي . هذا
12:06شيء غريب جداً . لا
12:07يتعين عليك حفظ هذا .
12:09هذا يحتوي على كل
12:10معلومات المجالات
12:10الكهربائية
12:11والمغناطيسية المكممة
12:12بداخله . هذا كل ما
12:13تحتاج إلى معرفته .
12:15إنها في الواقع النسخة
12:15الكمية للمجالات
12:16الكهربائية
12:17والمغناطيسية . كل شيء
12:18موجود هناك . شخص آخر
12:19قام بهذه الحسابات منذ
12:21زمن بعيد . لن أخوض في
12:22ذلك . هذه هي كثافة
12:24التيار الرباعي . عندما
12:25نقول تيارات رباعية ،
12:27فإننا نتحدث عن
12:28الزمكان . لديك بعد
12:29زمني واحد وثلاثة
12:30أبعاد مكانية . وهكذا
12:32تُكتب ميكانيكا الكم
12:33بأكملها . إذن لدينا
12:35شحنتان تقعان عند R1 و R2
12:37والأبعاد الثلاثة
12:39الأخرى تساوي صفراً .
12:41لدينا شحنتان ثابتتان
12:42في الزمن لا تفعلان
12:44شيئاً . لذا نقوم بضرب
12:46هاتين القيمتين معاً .
12:47نحصل على هذه المعادلة
12:49المزعجة . لكن وقد
12:51أبقيت معادلة نظرية
12:52الاضطراب من الدرجة
12:53الثانية هنا . والآن
12:55علينا معرفة ماهية كل
12:56هذه الثوابت وهذه
12:57الحدود الصغيرة . لذا
12:58تقوم بتوسيعها قليلاً .
13:00وهذا رسم توضيحي جيد
13:01حقاً هنا . تبدأ من
13:03الصفر . تنتقل عبر
13:04الاقتران . تصل إلى
13:05حالة جديدة K. ماذا
13:07يعني ذلك ؟ يعني أساساً
13:09أنه ليس لديك شيء . يخلق
13:11الاقتران فوتوناً
13:13افتراضياً من الفراغ
13:14وينتهي به الأمر في
13:16الحالة K. إذا تفاعل
13:18فوتون الحالة K الجديد
13:20ذلك مع ذلك الاقتران
13:21مرة أخرى ، وعاد إلى
13:23الصفر ، فستكون
13:24النتيجة غير صفرية .
13:26هذا كل ما يمكنني
13:27إخبارك به . بشكل أساسي
13:30، لديك حالة صفرية .
13:32تؤثر بما يسمى مؤثر
13:33الإنشاء فتحصل على
13:34الحالة K. وفي الحالة
13:36الأخرى ، لديك الحالة K
13:38وتؤثر بمؤثر الفناء .
13:39تعود إلى الحالة صفر .
13:41إذن تبدأ من الصفر ،
13:42وتصعد إلى K ، ومن K إلى
13:44الصفر . بوم . تلك هي
13:45عناصر المصفوفة
13:47الوحيدة غير الصفرية
13:49لهذه الحالة البسيطة
13:50في الدرجة الثانية ،
13:52لأن هذه أشياء غريبة
13:54جداً تسمى ، أمم ، تسمى
13:56فوتونات . تسمى في
13:57الواقع فوتونات
13:58افتراضية أو فوتونات
13:59قياسية . لديها قاعدة
14:00اختيار حيث يكون هذا
14:02الضرب مساوياً لسالب
14:03واحد . سنتحدث عن ذلك
14:04أكثر قليلاً لاحقاً .
14:05لكن بعد القيام بكل
14:07تلك الحسابات . تصل إلى
14:09حل هذه المعادلة وتقوم
14:11بضرب هذه الحدود . تحصل
14:13على هذه الحدود
14:14الأربعة . تحصل على Q1 ^ 2
14:17على 4 باي إبسيلون R1 ، و
14:19Q2 ^ 2 على 4 باي إبسيلون
14:22R2 ، ثم Q1 Q2 على 4 باي
14:24إبسيلون ( R1 - R2 ) . هذا الحد
14:27الأول هو الطاقة
14:28الذاتية للإلكترون .
14:30والثاني هو الطاقة
14:31الذاتية للإلكترون
14:33عند الموضع الثاني .
14:34والثالث هو تفاعل
14:36كولوم ، طاقة كولوم بين
14:38كليهما . إذن تحصل في
14:39الواقع على قانون
14:40كولوم بدءاً من هذا
14:41الشكل التبايني
14:42للديناميكا
14:43الكهربائية الكمية .
14:44إنها طريقة صعبة
14:45للغاية للقيام بذلك .
14:47لا شك في ذلك . لكنها في
14:49الواقع تعطيك الإجابة
14:50الصحيحة . إذن هذا ما
14:52تحاول العثور عليه .
14:54هذه هي قوة أو طاقة
14:56التفاعل بين شحنتين .
14:58سواء كانتا تتنافران
15:00أو تتجاذبان . وينبع كل
15:02هذا من حل هذه
15:03المعادلات التي ليست
15:05الأبسط في العالم للحل
15:07، لأن لديك e أس i k r على
15:09k تربيع . إنها تتطلب
15:10فقط بعض حساب التفاضل
15:12للقيام بذلك . ولكن
15:14بمجرد القيام بذلك ،
15:15تحصل على النتائج
15:16المعروفة لقانون
15:17كولوم . لذا سأترك
15:19الأمر للقارئ للقيام
15:20بكل هذا لأنه ليس
15:21أمراً حاسماً . لكن ما
15:23هو حاسم هو أنه عندما
15:25ترى e أس i k r ، فهذه موجة
15:27تغادر النظام ، و e أس
15:29ناقص i k r هي موجة قادمة
15:32إلى النظام . إذاً
15:37ابتكر ريتشارد
15:38فاينمان مجموعة كاملة
15:40مما يسمى مخططات
15:41فاينمان بناءً على ذلك
15:43. مخططات فاينمان هي
15:44مجرد طريقة للتوقف عن
15:46كتابة كميات هائلة من
15:48المعادلات لحل مصفوفة
15:49التشتت . حتى يتمكن من
15:51رسمها أولاً ثم كتابة
15:53المعادلة ، ومن ثم حلها
15:55بدلاً من محاولة معرفة
15:57ما هي المعادلة
15:58باستخدام قواعد
15:59فاينمان الخاصة به .
16:01لذا ، ما فعلته هو أنني
16:03رسمت بعضاً من هذه
16:05الأشياء وما تعنيه
16:06كنتيجة ، وما هي عواقب
16:08هذه الأشياء . أوه . يا
16:11إلهي . لذا ، ما لدي هنا
16:14هو طاقة التفاعل
16:15الذاتي . بشكل أساسي ،
16:17هذه الخطوط المستقيمة
16:19هي إلكترونات . إنها
16:21تنتقل عبر الزمن . وهذه
16:23الـ e أس i k r ، إذا كنت
16:25تستطيع رؤيتها ، هي شيء
16:27يغادر . بوب . ثم تعود e
16:29أس ناقص i k r . بوب . لذا
16:32فهي تحفظ الزخم . بشكل
16:34أساسي ، في كل نقطة
16:35يكون فيها رأس ، يتم
16:37حفظ الزخم . إذن أنت
16:39تفقد بعض الزخم هنا ،
16:40وتستعيده هنا . وعبر
16:42الزمن في هذا المحور ،
16:43الزمن يتجه نحو اليمين
16:44. لا يوجد تغيير في
16:46النظام على الإطلاق .
16:48هكذا تفسر طاقة كولوم
16:50الذاتية . يجب أن نلاحظ
16:53أن أياً من هذه
16:54المخططات لا يمثل
16:55إحداثيات ديكارتية ،
16:57مما يعني أساساً أنه
16:58عندما تدخل الجسيمات ،
17:00فإنها تتفاعل وتخرج .
17:02هذا ليس على مستوى xy .
17:04إنه في الواقع على
17:06مستوى زماني مكاني
17:07غريب جداً . على سبيل
17:11المثال ، تفاعل كولوم Q1
17:13: يدخل الجسيم ، ويصدر
17:17ما يسمى فوتوناً
17:19افتراضياً ، إذن Q1 يفعل
17:22ذلك ، يا للهول ، أستمر
17:26في كتابة ذلك ، ويدخل
17:28الجسيم الثاني ويلتقط
17:31هذا الفوتون
17:32الافتراضي عند R2 ، لنقل
17:34R1 ناقص R2 . إذن ، لديك
17:36الموجة الخارجة هنا
17:37والموجة الداخلة هنا ،
17:39ثم تمضيان في مساريهما
17:41. الأمر يشبه جسيمين
17:42عندما يقومان بهذا
17:44التفاعل الرائع ، إنه
17:46مثل متزلجين على
17:47الجليد يحملان كرة
17:48بولينج . يرمي أحد
17:50المتزلجين كرة
17:51البولينج ويمسكها
17:52المتزلج الآخر . إنهما
17:54ينزلقان على الجليد
17:55لكنهما يحافظان على
17:56زخم الحركة . الزخم
17:57الكلي محفوظ للنظام ،
17:59ولكن لكنهما يقومان
18:02بذلك من خلال فوتون
18:03افتراضي . في الفيزياء ،
18:06كل التفاعلات التي
18:08نهتم بها ، سواء كانت
18:10بوزونات ، لبتونات ،
18:12ميوونات أو كاونات ،
18:14تمر عبر فيزياء تفاعل
18:16مختلفة . تلك التي
18:19تتعامل مع الفوتون
18:20الافتراضي نسميها
18:21الكهروديناميكا
18:22الكمية ، والتي تشمل
18:24معظم الجسيمات التي
18:25نألفها في حياتنا
18:26اليومية . عندما ننتقل
18:28إلى فيزياء الطاقة
18:29العالية ونتحدث عن
18:31تفكيك البروتونات من
18:32النواة أو هذا النوع
18:34من التفاعل القوي ،
18:35فهذه جسيمات مختلفة
18:37ولها فيزياء مختلفة .
18:38لكن بالنسبة لجسيمات
18:40نطاق الطاقة المنخفضة
18:41التي تتفاعل مع
18:42الشحنات والمجالات
18:43وما إلى ذلك . الفوتون
18:45الافتراضي هو الجسيم
18:47الوسيط . إنه ليس
18:48جسيمًا حقيقيًا . لا
18:50يمكنك العثور عليه . لا
18:52يمكنك البحث عنه في
18:53الطبيعة ، لكنه يبدو
18:54رياضيًا تمامًا مثل
18:55الفوتون . ومع ذلك ،
18:56هناك بعض الاختلافات .
18:58أوه يا إلهي ، أستمر في
19:00فعل ذلك . الفوتون
19:02الافتراضي يمتلك طاقة
19:04وزخمًا ، لكنه لا يمتلك
19:06غزلًا ( spin ) . لذا ، هو ليس
19:08فوتونًا حقيقيًا ،
19:09لكنه مشابه جدًا له
19:11رياضيًا . وهذه هي
19:13الطريقة التي نفسر بها
19:15التفاعل بين الشحنات .
19:18وعندما قاموا بهذا منذ
19:20سنوات ، قبل 50 عامًا ،
19:22أدركوا أنه كان حلاً
19:24دقيقًا . لذا فهو يفسر
19:27كل ما نعرفه عن جسيمين .
19:29عندما يتبادل جسيمان
19:31الشحنة ، فإنهما إما
19:32يتجاذبان أو يتنافران
19:33، وهذا كل شيء . لا يوجد
19:35شيء آخر يمكن لجسيمين
19:36القيام به . إذاً لماذا
19:38المضي قدمًا ؟ لم أرَ
19:39أحدًا يذهب أبعد من
19:40ذلك . لم يكن هناك سبب
19:42لذلك . إنه ليس مجرد حل
19:45تقريبي . إنه في الواقع
19:47حل دقيق . فلماذا تذهب
19:49أبعد من ذلك ؟ لم تكن
19:51هناك فيزياء توحي
19:52بالحاجة للمضي قدمًا .
19:54لم تكن هناك ظواهر
19:56أخرى لوحظت حتى الآن .
19:59والآن مع تأثير الخروج
20:01، نوضح لكم أنه إذا كان
20:03لديك جسيمان ، يمكن أن
20:05يكون هناك انتقال صافٍ
20:07لكليهما في نفس
20:08الاتجاه ، قوة إن جاز
20:10التعبير من مكان ما .
20:12لهذا السبب قررنا
20:13المضي قدماً . ما هي
20:15الحدود ذات الرتبة
20:16الأعلى التي تكون أقل
20:17في الطاقة ؟ ما هي ؟ نحن
20:19نعتقد أنها تلعب دوراً
20:21فيما نراه تجريبياً مع
20:22قوة الخروج . لذلك
20:25انتقلنا إلى اضطراب
20:26الرتبة الثالثة .
20:28للقيام بذلك ، تبدأ من
20:30الصفر ، وتنتقل إلى
20:31الحالة K ، ومن K إلى K
20:33شرطة ، ومن K شرطة إلى K
20:34شرطتين . مرة أخرى ،
20:36تقوم بأخذ عينات من كل
20:37تلك المساحة وتحاول
20:39معرفة ما هي أدنى طاقة
20:41لديك في تلك الحالة .
20:44بالنسبة للرتبة
20:45الأولى ، هذا هو مقدار
20:47الاقتران الخاص بك
20:49تقريباً . مقدار اقتران
20:50الرتبة الثانية الذي
20:52قمنا به للتو ، ومقدار
20:53اقتران الرتبة
20:55الثالثة هنا . كل واحد
20:56منها يزداد أو بالأحرى
20:58ينقص بمقدار الجذر
20:59التربيعي لألفا . ألفا
21:01تساوي واحداً على 137 .
21:04لذلك أنت تفقد حوالي
21:070.08 من حيث المقدار . إنه
21:09الجذر التربيعي لـ 137
21:12والذي يساوي 0.08 . لذا
21:15فهي تضعف كثيراً جداً
21:16في هذه الحدود ذات
21:17الرتبة الأعلى . لكن
21:19هناك أسباب للقيام
21:21بذلك . حسناً . للأسف ،
21:24عند إجراء الحسابات
21:25تحصل على هذا الكابوس
21:27المروع الذي لن أقرأه
21:29عليك . إنه مروع حقاً .
21:31بدلاً من أربعة حدود ،
21:33أصبح لديك الآن 12 حداً .
21:35وسنشرح ماهية هذه
21:37الحدود ، لكننا سنفعل
21:39ذلك بيانياً . لذا ،
21:40لديك حدود الشحنة
21:42المفردة . هذا هو
21:43استخدام القوة التي
21:45تتناسب أساساً مع Q1 .
21:47إنها مكعبة الآن . وهي
21:49تبعث فوتوناً
21:50افتراضياً . يمكن لـ Q1
21:53أيضاً امتصاص واحد ،
21:55وهو ما لم يحدث من قبل .
21:58يمكن لـ Q2 و Q3 بعث واحد .
22:01يمكن لـ Q2 مكعب أيضاً
22:04التقاط واحد . هذا لم
22:06يكن متاحاً من قبل . لذا
22:08سنتحدث أكثر قليلاً عن
22:10ذلك . نحصل أيضاً على
22:12نفس حدود الاقتران
22:14التي حصلنا عليها في
22:15نظرية اضطراب الرتبة
22:17الثانية ، حيث يتم بعث
22:18فوتون افتراضي بواسطة
22:20أحدهما والتقاطه
22:21بواسطة الآخر . هذا لا
22:23يزال يحدث . هناك حد من
22:25رتبة أعلى حيث يكون
22:27أحد الـ Qs مربعاً .
22:28بدلاً من Q1 Q2 ، لديك Q1
22:31تربيع Q2 ، و Q1 Q2 تربيع .
22:35لذا فهذه القيم أصغر
22:37لأن Q رقم صغير .
22:38تربيعها يجعلها أصغر
22:40أكثر . لكن لا يزال
22:42لدينا أربعة من تلك
22:43الحدود . أعتقد أن
22:46الحدود المثيرة
22:47للاهتمام هي حدود
22:49الاقتران حيث نمزج الـ
22:51Qs مع الفوتونات التي
22:53يتم بعثها ، لأنه عندما
22:55يبعث أحدهما ، ينتقل
22:56الآخر إلى زخم جديد
22:58أيضاً ، لكنه لا يُلتقط
23:00فعلياً بواسطة
23:01الفوتون الافتراضي
23:03الذي بعثه الآخر . لذا
23:06في هذا المثال ، سأرسم
23:08Q1 وهو يبعث واحداً .
23:10تخبرك R1 بأن Q1 هو الذي
23:12أصدر ذلك . Q2 لا يفعل
23:14شيئاً على الإطلاق .
23:15إنه يتبع فقط زخم Q1
23:17لأنهما مرتبطان
23:18فيزيائياً . الشيء نفسه
23:21هنا مع Q2 و Q12 و Q2 . أنت
23:24تسير معهم . فجأة يصدر Q2
23:26، لا أقول يصدر بل
23:29يتفاعل عند R2 . إنه
23:31يغادر النظام ، لكن
23:33النظام بأكمله معاً
23:34لديه تبادل زخم . الشيء
23:37نفسه مع Q1 و Q2 . وارد ، آه
23:41من R1 . إذن Q2 يتلقى وارد
23:44من R1 . والشيء نفسه هنا
23:47من R2 . إذن لديك زخم
23:50وارد وزخم صادر . ما هذه
23:54؟ ما هذا الزخم ؟ الآن
23:55في الديناميكا
23:56الكهربائية الكمية ( QED )
23:58، إذا كان لديك طاقة
23:59كافية ، فأنت تتعامل
24:00بالفعل مع فوتونات
24:02حقيقية . لذا إذا كنت
24:03تتعامل مع إشعاع الكبح
24:04( Bremsstrahlung ) ، أو تشتت
24:05كومبتون ، أو رامان ،
24:06فأنت تتعامل بالفعل مع
24:07فوتونات حقيقية . لكن
24:08هذه هي الفوتونات
24:09القياسية ، الفوتونات
24:10الافتراضية ، وهي ليست
24:11حقيقية . إذن ، ما هي ؟
24:15حسناً ، هناك بضعة
24:16احتمالات . لكن على
24:20الأرجح ، ربما تكون
24:21مجرد المجال الخارجي .
24:23لذا ، في QED ، عندما يكون
24:25لديك مجال خارجي ، فإنه
24:27يُكتب أو يبدو هكذا .
24:29لديك شحنة قادمة بزخم
24:31P1 ثم تخرج بزخم P2
24:32ويمكنها التفاعل مع
24:34مجال خارجي ، والذي يتم
24:36رسمه بهذا الرمز X. لذا
24:38يمكن لمجال خارجي أن
24:40يدخل هنا ويبدو مثل
24:42فوتون ، مشابه جداً
24:43لفوتون . بزخم K ، و K هو
24:47في الواقع الفرق
24:49الفعلي بين هذين
24:50الزخمين ، وشكل مخطط
24:52فاينمان هذا مشابه
24:54جداً للشكل الذي لدينا
24:56بالفعل لفوتوناتنا
24:58القياسية . لذا ، فإن
25:00رهاني على الأرجح هو
25:02أن هذه ببساطة هي
25:03المجالات الكهربائية
25:05المكممة . أحد الأشياء
25:07الجيدة في ذلك هو أنه
25:08يخبرنا أن المجالات
25:09الكهربائية تمتلك
25:10زخماً حتى على المستوى
25:12الكمي . نحن لا نفكر في
25:13أن المجالات
25:14الكهربائية تمتلك
25:15زخماً ، لكننا نعلم
25:17كلاسيكياً أن
25:17المجالات الكهربائية
25:19والمغناطيسية الساكنة
25:20تمتلك زخماً حتى عند
25:21تردد صفر . لذا يمكننا
25:23الحصول على زخم في
25:24المجالات . يمكننا
25:25أيضاً الحصول على زخم
25:26في المجالات
25:27الكهربائية
25:28والمغناطيسية المكممة
25:29. وهذا هو المصدر الذي
25:31تحصل منه على الزخم .
25:33وهذه المجالات
25:34المكممة تأتي من
25:35الفراغ . لذا في نظرية
25:38الاضطراب من الدرجة
25:39الثالثة لقوة ضغط
25:40إكسودس التي نراها ،
25:42إذا كان لدينا صفيحة
25:43مشحونة هنا على جانب
25:45واحد ، ولنقل أن لدينا
25:46مجالاً كهربائياً
25:47موجباً أو سالباً على
25:49يسارها . لنقل إنه يتم
25:51توليده بواسطة أي
25:52شحنات موجودة هناك . في
25:54هذا المثال على اليسار
25:56لدينا Q1 و Q2 . في هذه
25:58الحالة ، لدينا Q1 يصدر
26:00أو يلتقط مجالاً
26:01افتراضياً وارداً ،
26:03أعتقد أنه سيكون هذا
26:05اسمه . والآن ، نفس
26:06الشيء بالنسبة لكل هذه
26:07الشحنات الأخرى التي
26:09تحدث هنا ، يمكنها
26:10بالتأكيد اكتساب زخم
26:12قادم ليصطدم بهذه
26:13الشحنات . هذا هو ما
26:14تمثله هذه المصطلحات .
26:16نفس المصطلحات
26:17الموجودة على الجانب
26:19الأيسر حيث يوجد
26:20المجال ، يمكنها أيضًا
26:21أن تصدر وتتفاعل مع
26:23المجال الذي نشأت منه .
26:24لذا فهي تصدر مجالًا
26:26أيضًا على الجانب
26:27الأيسر من اللوحة . في
26:28كلتا الحالتين تكون
26:30القوة نحو اليمين . لذا
26:32أينما كان لديك قيمة
26:33غير صفرية ، ربما
26:34تسميها اتساعات
26:35المجال الكهربائي هذه
26:37، الاتساعات المكممة ،
26:38سيكون لديك قوة في
26:40الاتجاه المعاكس ،
26:41وسيتجه الزخم في
26:42الطريق الآخر . إذًا
26:44لديك ارتداد إذا جاز
26:45التعبير . إنه ارتداد
26:47ميكانيكي كمي ، لكنه
26:49موجود . وهكذا يمكننا
26:50تفسير قوة الضغط
26:52الكهروستاتيكي لدينا .
26:53لذا إذا أنشأنا مجالًا
26:55وتأكدنا من أنه يؤثر
26:57على الشحنات ، فكل ما
26:59علينا فعله هو التأكد
27:01من وجود المجال في
27:02مكان غير متماثل .
27:04>> ويمكننا القيام بذلك
27:05بسهولة . لذا أريد فقط
27:07تذكيركم بأننا لم نكمل
27:09كل العمليات الحسابية
27:10، لكن شحنتنا نحصل
27:12عليها من قانون غاوس ،
27:13إبسيلون EA ، و Q تربيع
27:15هو إبسيلون تربيع A ،
27:16والضغط هو إبسيلون E
27:17تربيع . إذن الضغط
27:19الكهروستاتيكي هو
27:20مربع المجال مضروبًا
27:21في إبسيلون نوت ،
27:22وقوتنا هي ذلك مضروبًا
27:24في المساحة . وهكذا
27:25نحصل على النسخ
27:26الكلاسيكية من قوانا .
27:29ولكن من الناحية
27:30الميكانيكية الكمية ،
27:32ما يحدث فعليًا هو أن
27:33مصطلحات التفاعل هذه
27:35من الحقول المكممة هي
27:36التي تقوم بنقل كل
27:38الزخم . هي التي تقوم
27:39بالعمل . إذًا . ملاحظات
27:44أخيرة هنا . طاقة
27:45النظام التي وجدناها
27:47أقل من الرتبة الثانية
27:48بمعامل يساوي مربع
27:49ألفا . كنا نعلم أنها
27:51ستكون متناسبة بطريقة
27:52ما مع ألفا . كان من
27:53المثير للاهتمام أنها
27:55الجذر التربيعي لألفا .
27:56واتضح أن ذلك يتوافق
27:58نوعًا ما مع عدد
27:59الشحنات . لكل رتبة
28:01لديك شحنة تفاعل . إذن
28:03الرتبة الأولى هي شحنة
28:04واحدة ، الرتبة
28:05الثانية هي شحنتان ،
28:06الرتبة الثالثة هي
28:07ثلاث شحنات . في كل مرة
28:08تضيف رتبة ، تضيف جذرًا
28:10تربيعيًا لألفا . قواعد
28:12الاختيار ، وهذا مثير
28:14جدًا لمؤثرات الإنشاء
28:16والفناء ، أصبحت الآن
28:17موجب واحد وليست سالب
28:19واحد كما في الرتبة
28:21الثانية . ما الذي
28:22يعنيه ذلك بحق الجحيم ؟
28:24ما يعنيه ذلك هو أنك
28:25تضع طاقة هائلة هناك
28:27للحصول على شحنتيك في
28:28هذا النظام . لذا فإن
28:30طاقتك أعلى بكثير من
28:31طاقة الفراغ كما كانت
28:32عندما بدأت . ولكن الآن
28:34لأنك تنظر إلى الرتبة
28:36الثالثة ، فإن الرتبة
28:38الثالثة مفضلة من
28:39الناحية الطاقية لأن
28:41لها مكونًا سالبًا .
28:43إذن أنت تبدأ من الصفر
28:44في الأساس . أنت تضع
28:46طاقتك التي هي الجذر
28:48التربيعي لألفا مع
28:49شحنتيك وحتى تلك
28:51الشحنات Q التي لم
28:52نتحدث عنها . أنت تضع
28:54طاقة شحنتك هناك . قوة
28:56كولوم سواء كانت
28:57تجاذبًا أو تنافرًا
28:58فهي موجودة . إنها قوية
29:00جدًا . ثم لديك أيضًا
29:01هذا المكون الآخر الذي
29:03هو أضعف قليلًا ، لكنه
29:04موجود وهو سلبي قليلًا
29:06. لذا سيحاول نظامك
29:07إيجاد طرق للوصول إلى
29:09طاقات أقل . الرتبة
29:10الثالثة تسمح لك
29:11بالوصول إلى حالة طاقة
29:13أقل . لذا ستميل
29:14الأنظمة بطبيعتها
29:15للوصول إلى هناك . قد
29:17تكون هذه وسيلة لهم
29:18للقيام بذلك . الرتبة
29:20الرابعة لا تظهر أي
29:21شيء جديد . لقد قمت
29:22بإجراء الحسابات لذلك .
29:23إنها مريعة . لا أوصي
29:25بها . لكنها تظهر نفس
29:26الأشياء مثل الرتبة
29:28الثانية حيث تدخل
29:29الجسيمات ويتم
29:30التقاطها بواسطة
29:31الجسيمات الأولى . إذن
29:32فالطاقات والزخم كلها
29:34محصورة . لا شيء يغادر
29:36النظام . لذا لا يوجد
29:38شيء جديد في الرتبة
29:39الرابعة . لا يزال هناك
29:41الكثير لنقوم به .
29:43علينا حل هذه المعادلة
29:45. عندما نقوم بتمثيل
29:48المصطلحات بيانياً ،
29:49فهذا ما يجب أن
29:50نكاملها عليه . لم يكن
29:52الأمر لطيفًا كما كان
29:53في الرتبة الثانية حيث
29:55كان مجرد 1 على k تربيع .
29:56لو كان كذلك لكان مجرد
29:581 على r ولكنا انتهينا .
30:00لكن الأمر ليس كذلك .
30:02إنه 1 على k أس 7 على 2
30:04وهذا الفوضى التي هي
30:06دالة جاما ، إنها مريعة
30:08ولا أوصي بها لأحد . لذا
30:11إذا كنت إذا كنت تريد
30:14حقًا تعذيب نفسك ،
30:16يمكنك محاولة معرفة
30:17هذا . لقد جعلت طلابي
30:20يعملون عليها . هم لم
30:21يستمتعوا بذلك على
30:23الإطلاق . إذن ، هذا شيء
30:24يجب القيام به في
30:25الأشهر القليلة
30:27القادمة أو نحو ذلك . ثم
30:28يتعين علينا مقارنة
30:29النتائج بآلاف
30:30التجارب التي كان درو
30:32يجريها لأن لدينا دقة
30:33أفضل بكثير الآن في
30:35الفيزياء والرياضيات .
30:36علينا المقارنة
30:37وسيستغرق ذلك الكثير
30:39من الوقت وبمجرد
30:40القيام بذلك سنكتب
30:41ورقة بحثية . هذا هو
30:44المكان الذي وصلت إليه
30:46يا تيم فيما يخص
30:48النظرية . رائع يا
30:51تشارلي .